1、电力负荷管理系统的发展与应用摘要：随着计算机和通信技术的发展，目前已具备了对大用户进行远程控制的条件，从而实现发电功率与负荷功率平衡。这样的系统就叫做电力负荷管理系统。本文从诞生背景、应用、发展几个方面对电力负荷管理系统进行了常识性介绍。 关键词：电力；负荷；管理系统 中图分类号： F406 文献标识码： A 文章编号： 电力生产的一大特征是发电功率必须与用电功率保持动态平衡。以往，电力调度中心只能调度发电功率，而对负荷功率不能进行直接控制。一个城市有成千上万个用电企业，对这些用户进行控制和管理存在一系列技术难点。随着计算机和通信技术的发展，目前已具备了对大用户进行远程控制的条件，能够实现发电
2、功率与负荷功率平衡。这样的系统就叫做电力负荷管理系统。 一、电力负荷管理系统的概述 1.电力负荷管理系统的诞生背景 简单地说，电力供需矛盾是电力负荷管理系统诞生的主要原因。在国外，电力负荷控制已有较长时间的应用，它是利用自动控制技术，由供电公司远方控制用户部分用电设备的关断，使用户尽可能避开日高峰时段用电，移到低谷用电，起到系统削峰填谷作用的技术措施，它不影响用户的工作和生活环境。进行电力负荷控制，对电力部门来说，在保证供电和用电电量平衡的情况下，可以提高现有发电设备的利用率；对用户来说，可以有效地减少用电成本。 分时电价是通过应用经济手段，调整和配置用电，最大限度地调动用户在“低谷”期间用电
3、的积极性，削峰填谷。这些管理手段已被工业化国家普遍采用，从我国目前开展这项工作的情况来看，也取得了明显的成效。 2.电力负荷控制装置的发展概况电力负荷控制装置大致可分以下几种。 2.1 工频电力负荷控制技术 工频负荷控制技术要求在每个变电站装设 1 台工频信号发射机，应用配电网络作为传输通道，其工作原理是:根据调度中心发来的控制信号，在配电变压器低压侧，在电源电压过零点前 25b 左右时，使电压造成相间或相对中性线的人为短路，使高压母线电压产生一个畸变。人为短路是按照信息编码的要求进行的，所以在接收端通过判别电压过零前的畸变来接收编码信息，进行用户侧的负荷控制。 2.2 音频电力负荷控制技术
4、该控制技术是在系统内每个变电站装设 1 套信号注入设备，与变电站一次设备相连。注入设备包括载波式音频信号发射机、站端控制机和信号耦合装置。站端控制机接收调度中心的负荷控制命令，转入载波式音频信号发射机，生成音频脉冲；经过信号耦合注入配电网络，实现音频脉冲控制信号叠加到配电网上，传输到用户侧。安装在用户侧的电力负荷控制终端从电源中检出控制信号，完成相应的操作。 2.3 载波电力负荷控制技术 载波电力负荷控制技术的基本原理与音频电力负荷控制技术相类似。它是把调制到 616kHz 范围的控制信号耦合到 635 kV 配电线路上，进行信息传输。位于低压侧的载波负荷控制接收机从电源中检出此控制信号，完成
5、相应的控制操作。载波电力负荷控制，可做到电力线延伸到何地，负荷控制到此地。 2.4 无线电力负荷控制技术 此控制技术采用无线电波作为信息传输通道，调度中心通过无线电台与中转站、接收执行站交换信息，向用户发送各种负荷控制指令，控制用户侧用电设备的控制系统，实现负荷控制目的。 上述几种电力负荷控制技术基于各种的信号传输控制原理，有其固有的特点。工频电力负荷控制技术利用电源的特定位置产生畸变信号，所以对电源质量要求较高。音频和载波电力负荷控制的设备和信号传输、抗干扰性优于无线电力负荷控制技术，且终端控制机价格也较其它便宜，但存在设备改造费用较大，控制范围较小，数据传输率低的缺点。音频负荷控制技术中信
6、号反向传输困难，只适合于负荷较密集、单向终端数多的负荷控制地区。无线负荷控制采用甚高频无线电信号组成数据传输通道，其有数据传输率高、信噪比高的优点。随着通信技术的发展，基于现有移动网络 GPRS/CDMA 数据传输技术的负荷控制技术的出现，无线负荷控制技术的稳定性和可靠性也有较大提高。但在地形起伏较大的山区，近距离阻挡等因素造成无线电信号传输困难。因此，无线电力负荷控制较适合平原地区和移动信号覆盖较好的城市环境。 二、电力负荷管理系统的发展 1.系统组网方式的更新 电力负荷管理系统早先被称作“无线电负荷控制系统” 。随着固定电话网以及移动网络的不断扩大，绝大多数用户被该网络覆盖，这样可以将无线
7、与有线以及移动通信技术有机结合起来，取长补短、相互配合，解决无线电无法覆盖某些地区的问题。有线及移动通信系统应用于电力负荷管理系统后充实了该系统的数据传输组网方式，通用分组无线业（GPRS） 、码分多址（CDMA）等弥补了负荷管理系统通信的不足，做到相互有接口、互相有兼容. 2.系统功能的提升 电力负荷管理系统功能在一般情况下，一是与用户共享系统记录的信息，为用户提供个性化的优质服务；二是加强用电异常的监测和处理，及时发现并处理计量故障和窃电行为；三是充分利用扩展功能，以科技自主创新推动电力营销现场管理水平的提高。 特别是在应用领域的扩展上，一是实行远程集中抄表，提高抄表效率。二是监测公用配电
8、变压器负荷，防止配电变压器因超负荷运行而被烧毁。三是实时监测电压，提高电能质量。四是计量台区电量，加强线损管理。利用电力负荷管理系统的电能计量功能，可以统计供电台区每个时段（月、日）的总供电量，起到关口监测的作用，为台区线损的计算与管理提供依据。 三、电力负荷管理系统的应用 1.负控管理 负荷控制是电力负荷管理系统的重要功能。一是对用户的效益，可以把电力系统停电信息和负荷使用情况提前通知装用该装置的用户，使用户对电网运行情况有所了解，便于安排生产；二是对发电的效益，可以解决调峰，有利于发电经济性和安全性，在负荷曲线平稳时多发电；三是对供电的效益，可以降低购电费用，通过该系统的负荷抄录、市场分析
9、功能，提高市场预测的准确性，系统的关口计量自动抄表管理功能，为厂网分开后的经济运行提供支持。 2.远程自动抄表 远程自动抄表是负荷管理系统基本功能的一个延伸，可以避免以往抄表中漏抄、估抄、错抄等人为因素的影响，而且准确率高，特别是对于用电量较大的用户，做到每天定时抄和实时抄，所抄的数据全部存到负荷中心的数据库，直接反映用户的用电情况，为需求侧管理提供信息，为结算周期向旬、周计算，甚至向日结算创造条件。 3.查处窃电 负荷管理系统装置对用户端的负荷系统实施全过程的监控，使妄图窃电者无从下手。而通过负荷管理系统可以实时准确地查处用户窃电行为。通过对模拟量和脉冲量的比较，以及和实用功率对比，先大致确
10、定可能会窃电的用户，然后通过对该用户几天或几十天的实时数据和历史数据（防窃电参数）的分析比较，很容易判断是否有窃电行为发生。 4.计量监测 利用负荷管理系统对计量装置实时在线监测，可以及时发现计量装置的异常及误差，减少损失，对电量出现的波动和功率的比较分析计量是否正常运行。 5.负荷电量分析、预测 电力负荷预测的准确性主要取决于基础资料、预测方法、预测手段等，这其中基础资料的正确性尤其重要。而负荷管理系统的基本功能就是数据采集，它所采集的用户侧数据是基础资料中必不可少的一手基础资料，系统丰富的数据资料完全可以实现技术上的中、短期负荷预测特别是短期预测。 四、结束语 总之，电力负荷控制系统是实施计划用电、节约用电、安全用电的技术手段，它将在用电管理现代化实现的进程中起到越来越重要的作用。相信，电力负荷控制技术将会得到更加迅速的发展和更为广泛的应用。 1 孙海斌,李扬,卢毅,王磊,唐国庆. 电力系统短期负荷预测方法综述 J. 江苏电机工程. 2000 (02) 2 肖国泉等编著. 电力负荷预测M. 中国电力出版社, 2001 3 王桂兰. 电力调度自动化系统的应用现状与发展趋势 J. 科技信息. 2011 (28) 4 李扬. 电力系统负荷分析预测 D. 河北大学. 2010 5 许剑波,张波,漆岳英. 论电网调度安全运行管理中应注意的问题 J. 科技风. 2011 (19)
